고정밀 PCBA가-이온 잔류물에 대해 무관용성을 요구하는 이유는 무엇입니까?

PCBA 가공의 정밀 제조에서 많은 하드웨어 고장은 납땜 결함이나 재료 결함이 아니라 눈에 보이지 않는 화학 잔류물에서 비롯됩니다. PCB 통합이 계속 발전함에 따라 패드 간격이 밀리미터에서 마이크로미터로 줄어들어 이온 오염이 눈에 보이지 않는 회로 오류의 원인이 되었습니다. 의료 전자, 항공우주 및 고성능 컴퓨팅 분야의 PCBA의 경우 이온 잔류물은 매우 낮은 임계값 내에서 제어되어야 합니다. 초과는 통제할 수 없는 품질 위험을 나타냅니다.

이온 잔류물의 가장 치명적인 영향은 전기화학적 이동을 유도하는 데 있습니다. 플럭스 활성화제, 사람의 땀 또는 환경의 무기 염 이온과 같은 잔류물이 PCBA 표면에 남아 있는 경우, 습한 환경에서 제품에 전원이 공급되면 이러한 이온은 인접한 도체 사이에 전해질 경로를 형성합니다.

전계 강도에 의해 금속 이온이 양극에서 음극으로 이동하여 침전되어 수상돌기-와 같은 결정을 형성합니다. 이 수상돌기 성장은 매우 빠르게 발생합니다. 짧은 패드 간격을 연결하여 단락을 일으키면 회로가 영구적으로 손상됩니다. 라인 간격이 극도로 좁은 HDI(고밀도 상호 연결) 보드의 경우 미량의 이온 잔류물이라도 이러한 치명적인 결과를 유발할 수 있습니다.

디지털 신호 전송 주파수가 계속 증가하는 상황에서 -PCBA 처리 표면의 청결도는 신호 무결성에 직접적인 영향을 미칩니다. 이온 잔류물은 강력한 흡습성을 나타내며 공기 중 수분을 흡수하여 전도성 층을 형성하여 표면 절연 저항을 크게 감소시킵니다.

이러한 저항 감소는 누설 전류를 증가시켜 불필요한 전력을 소비할 뿐만 아니라 기생 용량 및 임피던스 변동도 발생시킵니다. 센서 인터페이스 및 RF 회로와 같은-임피던스 매칭에 매우 민감한 모듈의 경우-이온 잔류물로 인한 절연 열화는 직접적으로 신호 왜곡, 노이즈 증가 및 잘못된 논리 판단으로 이어집니다. 이러한 오류는 간헐적으로 나타나는 경우가 많습니다. 건조한 환경에서는 정상적으로 작동하지만 습한 환경에서는 자주 오류가 발생하여 판매 후 문제 해결에 심각한 문제를 야기합니다.{4}}

이온 잔류물의 활성 물질(예: 염화물 및 브롬화물 이온)은 높은 화학 반응성을 나타냅니다. 장기간 PCBA 작동 중에 이러한 이온은 노출된 금속 솔더 조인트와 구리 트레이스를 지속적으로 공격합니다.

부식은 일반적으로 보호 코팅의 미세 균열이나 약한 지점에서 시작됩니다. 부식 생성물은 솔더 조인트의 기계적 강도를 약화시킬 뿐만 아니라-진동 시 파손을 초래할 뿐만 아니라-접촉 저항을 증가시켜 국부적인 과열을 유발합니다. 극단적인 경우 이온 부식으로 인해 미세한 도체가 완전히 파손될 수 있습니다. 특히 깨끗한 플럭스를 사용하지 않는- 공정에서는 부적절하게 설정됩니다.리플로우 오븐온도 프로파일은 플럭스 활성 구성 요소의 적절한 분해 및 휘발을 방지할 수 있습니다. 그러면 잔류 활성 이온이 솔더 조인트 베이스에 남아 시한폭탄이 됩니다.

이온 잔류물에 대한 제로 내성을 달성하려면 PCBA 제조 시 정량화 가능한 테스트 표준을 구현해야 합니다. PCBA 공장에서는 일반적으로 ROSE 테스트 또는 이온 크로마토그래피(IC)를 사용하여 완제품에 대한 무작위 검사를 수행합니다.

높은 신뢰성을 요구하는 프로젝트의 경우 수-기반 세척 공정이 필수입니다. 완전 자동화된 세척 라인은 특수 세척제와 결합된 탈이온수를 사용하여 부품 배치 후 잔류 이온과 유기 오염물질을 철저하게 제거합니다. 이러한 세척은 단순한 헹굼을 넘어 초음파 교반, 고압{3}}분무 및 재순환 여과를 통합합니다. 세척 후- 이온 오염 테스트 데이터를 통해 프로세스 규정 준수 여부를 정확하게 확인할 수 있어 모든 보드가 엄격한 표준 감사를 통과할 수 있습니다.

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